微波铁氧体材料是组成军用雷达和民用无线通信设备的微波铁氧体器件的重要基础,其中LiZn铁氧体材料因具有低铁磁共振线宽、低矫顽力、高矩形比、高饱和磁化强度和高温度稳定性等特点,在高频率,高功率微波铁氧体器件中得到广泛的应用。本文采用固相反应烧结法,将Li_0.37+0.5xZn_0.26Ti_xFe_2.37-1.5xO₄作为配方,制备LiZn铁氧体。利用非磁性离子Ti⁴⁺的取代规律,分析研究掺入Ti⁴⁺及烧结温度的改变对LiZn铁氧体微观结构及磁性能的影响。在930℃烧结下,适量掺入Ti⁴⁺使得铁氧体的饱和磁化强度4降至2400Gs,并致使铁氧体的磁晶各向异性常数减少。由磁晶各向异性场贡献的共振线宽也随着磁晶各向异性常数的减少而降低。而由于铁氧体饱和磁化强度与磁晶各向异性场共同作用,材料的矫顽力也因掺入Ti⁴⁺而下降。随后烧结温度的提高明显改善了材料的微观形貌,Ti⁴⁺掺入量为0.12,烧结温度为1050℃时,材料在15.87GHz下测得铁磁共振线宽为280 Oe,矩形比为0.82。随后向LiZn铁氧体同时掺入TiO₂,Mn₃O₄,并调节烧结温度,以利用Mn₃O₄对LiZn铁氧体助烧特性,Mn³⁺氧化特性,探究掺入Mn和烧结温度的变化对LiZn铁氧体介电损耗的影响。1000℃下烧结,Mn掺入量为0.08时,样品的相对介电常数ε_γ=15,介电损耗角正切tanδε=0.001,得到了本实验所需高频段,低损耗旋矩磁材料。基于本文实验中LiZn铁氧体的电磁性能参数,设计了Ku波段的铁氧体微波波束开关。根据矩形波导传输理论算得开关各组件关键参数,利用高频电磁场仿真平台HFSS对Ku波段铁氧体微波波束开关进行仿真和设计优化,仿真结果显示,将低损耗旋矩磁LiZn铁氧体作为旋磁片的铁氧体微波波束开关,在12.7GHz到14.7GHz频率范围内,可实现微波信号输出的开关功能,各端口回波损耗在-15dB左右,插入损耗保持在-0.2dB左右,满足设计要求。